ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร ทำไมเสียงนภากัมปนาท จึงมักเกิดขึ้นภายหลังแสงแปลบปลาบ

ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร เหตุใดนภาจึงกัมปนาท

หลายครั้งที่ได้ยินคำถาม ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร เสียงเปรี้ยงปร้างดังสนั่น มีคำอธิบายอย่างไร

“ ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร ครับ ” หลานชายวัยกำลังหัดเจรจาของฉันไถ่ถามขึ้นมาระหว่างคืนฝนพรำและแสงแปลบปลาบวิ่งพล่านไปทั่วฟ้า ฉันนึกหาคำอธิบายอย่างง่ายที่สุดเพื่อให้เหมาะสมกับวัยของผู้ฟัง แต่ก็เป็นเรื่องยากเกินกว่าที่ตั้งใจไว้

ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า (Thunder) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอนภายในก้อนเมฆ หรือระหว่างก้อนเมฆกับก้อนเมฆ หรือเกิดขึ้นระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดิน การเคลื่อนที่ขึ้นลงของกระแสอากาศ (updraft/downdraft) ภายในเมฆคิวมูโลนิมบัส ทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าในแต่ละบริเวณของก้อนเมฆและพื้นดินด้านล่าง เมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างตำแหน่งทั้งสองที่มีค่าระดับหนึ่ง จะก่อให้เกิดสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ โดยมีประจุบวกอยู่ทางด้านบนของก้อนเมฆ ประจุลบอยู่ทางตอนล่างของก้อนเมฆ พื้นดินบางแห่งมีประจุบวก พื้นดินบางแห่งมีประจุลบ ซึ่งจะเหนี่ยวนำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า

ทำความรู้จักกับ “เมฆ” แต่ละประเภท

การเกิดประจุไฟฟ้าในอากาศ

เมื่อท้องฟ้าเต็มไปด้วยก้อนเมฆอันเกิดจากการควบแน่นของละอองน้ำในอากาศ และกระแสลมพัดให้เคลื่อนที่ไปบนท้องฟ้า โมเลกุลน้ำและโมเลกุลอากาศเกิดการเสียดสีกันขณะที่เมฆเคลื่อนตัวไปในอากาศ จึงเกิดประจุไฟฟ้าขึ้นในก้อนเมฆและทวีปริมาณมากขึ้น จนกระทั่งเกิดความต่างศักย์ระหว่างก้อนเมฆ ทำให้เกิดการถ่ายเทประจุระหว่างหรือภายในก้อนเมฆ หรือระหว่างก้อนเมฆและพื้นดิน หลักการเกิดฟ้าแลบ ฟ้าผ่า และฟ้าร้อง อธิบายได้ดังนี้

ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร, ปรากฏารณ์ทางธรรมชาติ
การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าขณะที่เกิดฟ้าผ่า ฟ้าแลบ และฟ้าร้อง
ภาพประกอบ: ศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โลกและดาราศาสตร์

เมื่อประจุลบบริเวณฐานเมฆถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกที่อยู่ด้านบนของก้อนเมฆ ทำให้เกิดแสงสว่างในก้อนเมฆ หรือประจุไฟฟ้าลบบริเวณฐานเมฆก้อนหนึ่งถูกเหนี่ยวนำไปหาประจุบวกในเมฆอีกก้อนหนึ่ง จะมองเห็นสายฟ้าวิ่งข้ามระหว่างก้อนเมฆเรียกว่า “ฟ้าแลบ”

เมื่อประจุลบบริเวณฐานเมฆถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกที่อยู่บนพื้นดิน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าจากก้อนเมฆพุ่งลงสู่พื้นดินเรียกว่า “ฟ้าผ่า” ในทางกลับกัน ประจุลบที่อยู่บนพื้นดินถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกในก้อนเมฆ มองเห็นเป็นฟ้าแลบจากพื้นดินขึ้นสู่ท้องฟ้า

เมื่อเกิดฟ้าแลบหรือฟ้าผ่า การเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าในอากาศทำให้อากาศในบริเวณนั้นมีอุณหภูมิสูงมากจนขยายตัวอย่างฉับพลัน ส่งผลให้เกิดช็อกเวฟ (Shock wave) ส่งเสียงดังออกมาเรียกว่า “ฟ้าร้อง”

ฟ้าแลบและฟ้าร้องเกิดขึ้นพร้อม ๆ กัน แต่เรามองเห็นฟ้าแลบก่อนได้ยินเสียงฟ้าร้อง เนื่องจากแสงมีความเร็วมากกว่าเสียง แสงมีอัตราเร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ส่วนเสียงมีอัตราเร็วประมาณ 1/3 กิโลเมตรต่อวินาทีเท่านั้น ถ้าเราต้องการทราบว่า ฟ้าแลบหรือฟ้าผ่าเกิดขึ้นห่างห่างจากเราเท่าใด เราสามารถจับเวลาตั้งแต่เมื่อเราเห็นฟ้าแลบจนถึงได้ยินเสียงฟ้าร้องว่าเป็นระยะเวลากี่วินาที แล้วเอาจำนวนวินาทีคูณด้วย 1/3 ก็จะได้เป็นระยะทางกิโลเมตร เช่น ถ้าเราจับเวลาระหว่างฟ้าแลบกับฟ้าร้องได้ 3 วินาที เราจะทราบได้ว่า ฟ้าแลบอยู่ห่างจากเราประมาณ 1/3 x 3 เท่ากับ 1 กิโลเมตร (อ้างอิงจาก: ศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โลกและดาราศาสตร์)

ฟ้าผ่า, ฟ้าแลบ, ฟ้าร้อง, ฝนฟ้าคะนอง
ตึกสูงต่างๆ มักติดตั้งสายล่อฟ้าไว้เพื่อป้องกันความรุนแรงจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า

ฟ้าผ่าเป็นปรากฏการณ์ที่ทำอันตรายได้ถึงชีวิต มักเกิดขึ้นกับวัตถุที่อยู่เหนือระดับพื้นดิน ทั้งนี้ เนื่องจากกระไฟฟ้าต้องการทางลัดระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดิน ดังนั้น เมื่อเกิดพายุฝนฟ้าคะนองจงหลีกเลี่ยงการอยู่บนที่แจ้งและการมีสื่อนำไฟฟ้า เช่น สร้อยคอ แท่งโลหะ โทรศัพท์มือถือ สำหรับการปลูกสร้างอาคารสูงควรติดตั้งสายล่อฟ้าไว้บนยอดอาคารและเดินสายกราวน์ไปยังพื้นดิน เพื่อเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าจากอากาศให้รีบผ่านลงสู่พื้นดิน โดยไม่สร้างความเสียหายให้แก่ตัวอาคาร

ในราตรีอันยาวนานของคืนฝนพรำ เด็กชายตัวน้อยหลับไปพร้อมกับเสียงน้ำฝนและแสงแวบวาบ ฉันไม่ได้เล่าถึงปรากฏการณ์ฟ้าผ่าอย่างที่อธิบายมาในข้างต้น แต่เปลี่ยนวิธีการเล่าให้เนื้อเรื่องการเกิดฟ้าผ่าให้เป็นนิทานก่อนนอน ซึ่งฉันหวังใจว่าหลานชายตัวน้อย คงเข้าใจในสิ่งที่เขาตั้งคำถาม


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ไอดินและกลิ่นฝนไอดินและกลิ่นฝน

เรื่องแนะนำ

NGT x SaySci Ep.9 “กาแฟกระตุ้นให้เราตื่นได้อย่างไร?”

เคยสงสัยกันหรือไม่ว่าคาเฟอีนมีกลไกการทำงานอย่างไร? และการดื่มกาแฟจะมีผลเสียต่อร่างกายเราไหม ตลอดจนต้องดื่มแค่ไหนจึงจะเพียงพอ? ไปหาคำตอบกัน!

กินไข่ไก่เท่าใดต่อวันถึงจะพอดี

เราไม่ควรกินไข่มากกว่า 1½ ฟองต่อวัน ขอบคุณภาพจาก https://www.webmd.com/food-recipes/ss/slideshow-eggs-6-ways ผู้เข้าร่วมวิจัยที่รับประทาน ไข่ไก่ 1½ ฟองทุกวันมีโอกาสเป็นโรคหัวใจเพิ่มขึ้นร้อยละ 17 เมื่อเปรียบเทียบกับผู้ที่ไม่ได้ทานเลย นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าตัวการสำคัญใน ไข่ไก่ คือคอเลสเตอรอลที่พบในไข่แดง ซึ่งคอเลสเตอรอลนี้สามารถพบเจอได้ในอาหารชนิดอื่นๆ เช่น หอย ผลิตภัณฑ์นม และเนื้อแดง คนวัยผู้ใหญ่ที่รับประทานไข่ไก่ 1½ ฟองต่อวันจะมีความเสี่ยงต่อการเป็นโรคหัวใจมากกว่าคนที่ไม่ได้ทานไข่ไก่ งานวิจัยชี้ว่า ยิ่งรับประทานไข่ไก่มากเท่าไหร่ ความเสี่ยงก็ยิ่งเพิ่มขึ้นมากเท่านั้น โดยงานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่ไข่ไก่ ซึ่งเป็นอาหารที่เต็มไปด้วยคอเลสเตอรอลที่พวกเราคุ้นเคยกันมากที่สุด แน่นอนว่าไข่ไก่ก็ยังคงเป็นอาหารที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพ แต่ควรจะรับประทานให้น้อยกว่าจำนวนไข่ไก่ที่ชาวอเมริกันรับประทานโดยเฉลี่ยจะดีกว่า อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้ยังคงมีทั้งข้อจำกัดและข้อขัดแย้งกับงานวิจัยที่ก่อนหน้านี้ ซึ่งก่อให้เกิดข้อถกเถียงเกี่ยวกับไข่ไก่มาอย่างยาวนาน โดยผลวิจัยใหม่นี้ได้เผยแพร่ทางออนไลน์ในวารสารสมาคมแพทย์อเมริกัน นักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์ไฟน์เบิร์ก มหาวิทยาลัยนอร์ธเวสต์เทิร์น และจากที่อื่นๆ ได้รวบรวมผลการวิจัยจากงานศึกษาก่อนหน้า และวิเคราะห์ข้อมูลการรับประทานอาหารรายวันของผู้ใหญ่ชาวอเมริกันราวสามหมื่นคนโดยคร่าวๆ โดยนักวิจัยได้คำนวณว่าผู้ที่รับประทานคอเลสเตอรอล 300 มิลลิกรัมต่อวัน หรือไข่ไก่จำนวน 1½ ฟอง มีโอกาสเป็นโรคหัวใจเพิ่มขึ้น ร้อยละ 17 มากกว่าผู้ที่ไม่ได้ทานเลย โดยไข่ไก่ 1 ฟองจะมีปริมาณคอเลสเตอรอลราว 186 มิลลิกรัม นอกจากนี้ มีคำแนะนำว่าการทานคอเลสเตอรอลจำนวนเล็กน้อยยังเป็นเรื่องที่ดี […]

ชาวบาจาววิวัฒน์ร่างกายให้มีม้ามใหญ่ ช่วยดำน้ำนานขึ้น

เป็นเวลาหลายร้อยปีแล้วที่การคัดเลือกทางธรรมชาติช่วยให้ชาวบาจาวซึ่งอาศัยอยู่ในทะเลมีพันธุกรรมที่แข็งแรง และปรับตัวเข้ากับการดำน้ำ

ความงามอันพรั่นพรึงเมื่อสายฟ้าฟาด

พายุเหล่านี้มีพลังทำลายล้างอันรุนแรง ทว่าก็งดงามจับใจในเวลาเดียวกัน ต้องขอบคุณช่างภาพเหล่านี้ที่ยอมเสี่ยงชีวิตบันทึกความงามของพวกมันมาให้เราได้ชมกัน

Follow Me

NATIONAL GEOGRAPHIC ASIA

Contact

เว็บไซต์ : ngthai.com

บริษัท อมรินทร์พริ้นติ้งแอนด์พับลิชชิ่ง จำกัด (มหาชน)

Tel : 02-422-9999 ต่อ 4244

© COPYRIGHT 2019 AMARIN PRINTING AND PUBLISHING PUBLIC COMPANY LIMITED.